基于單井控制儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度的老油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計(jì)算新方法

梁 凇，賈京坤，楊 航

（1.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶1633182；2.中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京102249；3.中國石油大學(xué)勝利學(xué)院石油工程系山東東營257097）

在油田開發(fā)初期，井距大，井網(wǎng)密度小，隨著油田開發(fā)程度的不斷加深，井距變小，井網(wǎng)密度變大。中國20世紀(jì)60年代投產(chǎn)的油田井距一般為500 m，滲透率較低的油田井距為300～400 m。如1954年投產(chǎn)的老君廟L油層初期井距為400 m，經(jīng)過多次井網(wǎng)加密，井距縮小到273，217和183 m；新疆油田九區(qū)齊古組稠油初期采用200 m×200 m五點(diǎn)法井網(wǎng)進(jìn)行蒸汽吞吐，隨后采用100 m×100 m反九點(diǎn)井網(wǎng)蒸汽開采，1996—1998年加密為70 m×100 m反九點(diǎn)井網(wǎng)。井網(wǎng)密度不可能無限增大，經(jīng)濟(jì)上允許的最高采收率相應(yīng)的井網(wǎng)密度是有限的。決定油藏經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度的主要因素是地質(zhì)、開發(fā)條件和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，判斷經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度的主要依據(jù)是經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出的關(guān)系，即當(dāng)最后1口加密井新增的經(jīng)濟(jì)效益為0時(shí)，此時(shí)的井網(wǎng)密度即為油藏經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度。

目前確定油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度的方法主要是基于前蘇聯(lián)學(xué)者謝爾卡喬夫于20世紀(jì)60年代末根據(jù)已開發(fā)油田實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提出的井網(wǎng)密度與采收率的關(guān)系模型，進(jìn)一步推導(dǎo)出經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度的計(jì)算方法［1-6］。在具體應(yīng)用過程中不同的人根據(jù)不同的地區(qū)特點(diǎn)形成了各具特色的經(jīng)驗(yàn)公式。傳統(tǒng)的計(jì)算方法在油田開發(fā)的初、中期起到很好的指導(dǎo)作用；在油田開發(fā)后期，部分單元實(shí)際井網(wǎng)密度已經(jīng)大于傳統(tǒng)方法計(jì)算所用的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度。筆者在研究已開發(fā)老油田不同階段加密井平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度之間規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)上計(jì)算的平均單井經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量，提出了已開發(fā)老油田經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度計(jì)算的新方法。

1 計(jì)算方法建立

單井控制可采儲(chǔ)量是體現(xiàn)單元井網(wǎng)密度是否合適的最直接、最關(guān)鍵的指標(biāo)，影響單井控制可采儲(chǔ)量的因素很多，主要有地質(zhì)、開發(fā)和管理等因素。其中地質(zhì)因素包括油藏類型、儲(chǔ)量豐度、流動(dòng)系數(shù)、儲(chǔ)層的非均質(zhì)性、油層溫度和孔隙度等；開發(fā)因素包括開發(fā)方式、開發(fā)階段、井型、井網(wǎng)密度和注采對應(yīng)等；管理因素包括工作制度和管理措施。這些因素都會(huì)綜合反映到油藏單井控制可采儲(chǔ)量中，一般先期投產(chǎn)井的單井控制可采儲(chǔ)量要大于后期加密井的單井控制可采儲(chǔ)量。

結(jié)合勝利油區(qū)開發(fā)狀況，篩選了15個(gè)石油地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模為1 000×104t以上，開發(fā)時(shí)間為25 a以上，在水驅(qū)開發(fā)階段井網(wǎng)經(jīng)過多次加密調(diào)整，截至2009年底已進(jìn)入開發(fā)中后期的中高滲透砂巖油藏開發(fā)單元。這些開發(fā)單元的地質(zhì)特點(diǎn)、開發(fā)策略和開發(fā)調(diào)整措施都不同，但不同開發(fā)階段的新井平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度之間都具有較好的半對數(shù)關(guān)系。

勝坨油田二區(qū)沙一段油藏含油面積為9.2 km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量為1 813×104t，自1966年投入開發(fā)以來，經(jīng)過多次逐步加密調(diào)整，截至2009年底投產(chǎn)井?dāng)?shù)為137口，井網(wǎng)密度為14.89口/km2。不同時(shí)期投產(chǎn)的新井單井控制可采儲(chǔ)量不同，如1972年以前投產(chǎn)的22口井，平均單井控制可采儲(chǔ)量為20.35×104t/口；2000年以后投產(chǎn)的24口井，平均單井控制可采儲(chǔ)量為1.43×104t/口。隨著投產(chǎn)井?dāng)?shù)的增加，井網(wǎng)密度逐漸增大，平均單井控制可采儲(chǔ)量逐漸減?。ū?）。

表1 勝坨油田二區(qū)沙一段油藏不同階段平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度

勝坨油田二區(qū)沙一段油藏平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度具有較好的指數(shù)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為0.981），其表達(dá)式為

式中：Ndj為平均單井控制可采儲(chǔ)量，104t/口；f為井網(wǎng)密度，口/km2。

按照相同的方法對篩選出來的其他14個(gè)單元做了同樣的分析，從表2可以看出，各開發(fā)單元投產(chǎn)井的平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度都具有較好的指數(shù)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)平均為0.945。因此，應(yīng)用已開發(fā)老油田平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度之間的關(guān)系式，結(jié)合經(jīng)濟(jì)上計(jì)算不同油價(jià)下老油田單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量［7-10］，就可以外推出老油田不同油價(jià)下經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度。

表2 15個(gè)開發(fā)單元平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度的關(guān)系

2 實(shí)例應(yīng)用

勝坨油田二區(qū)沙二段83-5油藏含油面積為8.2 km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量為2 296×104t，油藏埋深為2 142 m，截至2009年底，井網(wǎng)密度為17.4口/km2，采出程度為36.2%，綜合含水率為97.1%。

根據(jù)盈虧平衡原理［3］計(jì)算了不同油價(jià)下平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量（圖1），隨著油價(jià)增加，平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量逐漸減小，當(dāng)油價(jià)為80美元/bbl時(shí)，計(jì)算的平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量為3 935 t/口。

圖1 勝坨油田二區(qū)沙二段83-5油藏平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量隨油價(jià)的變化

將不同油價(jià)下計(jì)算的平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量代入表2中的關(guān)系式，可得到不同油價(jià)下經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度（圖2）。從圖2可知，隨著油價(jià)的不斷增加，經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度也隨之增加，當(dāng)油價(jià)從40美元/bbl增加到100美元/bbl時(shí)，經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度由18.6口/km2上升到22.9口/km2。根據(jù)計(jì)算的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度，再結(jié)合目前的井網(wǎng)密度狀況，就可以計(jì)算當(dāng)油價(jià)從40美元/bbl增加到100美元/bbl時(shí)，加密井的潛力也相應(yīng)地由10口上升到45口。

圖2 勝坨油田二區(qū)沙二段83-5油藏不同油價(jià)下的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度

3 結(jié)束語

不同開發(fā)單元在不同階段平均單井控制可采儲(chǔ)量差異較大，但同一開發(fā)單元平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度之間具有較好的相關(guān)性，從勝利油區(qū)篩選的15個(gè)典型開發(fā)單元來看，平均單井控制可采儲(chǔ)量與井網(wǎng)密度具有較好的指數(shù)關(guān)系，應(yīng)用其指數(shù)關(guān)系，再結(jié)合經(jīng)濟(jì)上計(jì)算的不同油價(jià)平均單井控制經(jīng)濟(jì)極限可采儲(chǔ)量，就可以計(jì)算出各個(gè)開發(fā)單元在不同油價(jià)下的經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度。處于特高含水后期的開發(fā)單元仍然具有一定的井網(wǎng)加密潛力，隨著油價(jià)升高，井網(wǎng)加密的潛力越大。

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